Radioaktiv eller joniserande strålning påverkar i hög grad levande organismer. Människor utsätts ständigt för strålning i små mängder som inte orsakar allvarliga hälsoskador. Men starkare radioaktiv strålning leder till allvarliga sjukdomar och ett hot mot livet. Därför har ett speciellt system med koefficienter utvecklats för att mäta stråldosen.
Vad är radioaktiv strålning?
Joniserande strålning är den energi som produceras av radioaktiva ämnens atomer. Strålningskällor är:
- naturligt ursprung - radioaktivt sönderfall, kosmiska strålar, termonukleära reaktioner;
- konstgjort - kärnreaktor, kärnbränsle, atombomb, medicinsk utrustning (t.ex. röntgenapparat).
Typer av radioaktivitet
Det finns tre typer av radioaktivitet efter ursprung:
- naturligt - inneboende i tunga radioaktiva grundämnen;
- konstgjord - avsiktligt skapad av människan med hjälp av förfallsreaktioner ochfusion av atomkärnor;
- inducerad - observeras i ämnen som har blivit kraftigt bestrålade och själva blir en strålningskälla.
Typer av strålning
Det finns tre typer av joniserande strålning: alfastrålar, betastrålar och gammastrålar.
Alfastrålning har låg penetreringsförmåga. Strålarna är en ström av heliumkärnor. Nästan vilken barriär som helst kan skydda mot alfastrålar: kläder, hud, ett pappersark. Det är nästan omöjligt att få en farlig stråldos i det här fallet, om du följer försiktighetsåtgärderna.
Betastrålning är farligare för kroppen. Den består av en ström av elektroner. Dess penetrerande kraft är mycket högre än alfastrålar. Elektronflödet rör sig med hög hastighet, så strålningen kan passera genom kläder och hud, tränger in i kroppen och orsakar skador på hälsan.
Gammastrålning är den farligaste. Detta är elektromagnetisk strålning med extremt kort våglängd. Sådana strålar har en enorm genomträngande kraft och är skadliga för en levande organism. Om den absorberade dosen av sådan strålning överskrider det tillåtna tröskelvärdet kan det leda till allvarlig sjukdom och till och med dödsfall.
Hur mäts exponeringen?
För att beräkna strålningsnivån används begreppet "absorberad dos" (D). Detta är förhållandet mellan den absorberade strålningsenergin (E) och massan av det bestrålade föremålet (m). Detta värde uttrycks på två sätt:
- i grått (Gy) - en grå är lika med den dos vid vilkenett kilo materia står för energin 1 J;
- i roentgens (R) - används för röntgenstrålar och gammastrålar och är lika med ungefär 0,01 Gy.
En dos på 100 R leder till farliga hälsoeffekter. Den dödliga dosen är 500 R.
Strålningsnivån mäts med en speciell dosimeter.
Ekvivalent dos av absorberad strålning
Detta värde används för att bedöma den destruktiva effekten av strålning på kroppen. Det kallas också den biologiska dosen. Ekvivalentdosen betecknas med bokstaven H och beräknas med formeln: H=D x k.
K - kvalitetsfaktor. Detta värde beskriver påverkan på kroppen av en typ av joniserande strålning (röntgen- och gammastrålning).
Enheten för ekvivalent stråldos kallas sievert (Sv). Namnet ges för att hedra radiofysikern Rolf Sievert, som studerade strålningens effekter på levande organismer. Enheterna för millisievert (mSv) och mikrosievert (µSv) används också.
Ett viktigt koncept är den ekvivalenta doshastigheten av H. Det förstås som den hastighet med vilken dosen av H ackumuleras i kroppen.
Vilka doser är säkra för kroppen? Det har fastställts att den tillåtna ekvivalenta dosen av H, inom vilken patologiska processer i vävnader och celler inte förekommer, är 0,5 Sv. En dödlig dos är 6-7 Sv.
En person under sitt liv får mikrodoser av strålning från naturliga och artificiella källor. I genomsnitt är de årliga doserna av absorberad strålning 2mSv.
Risk för joniserande strålning
Vad händer med kroppen vid bestrålning? Den största faran med radioaktiv strålning är att dess effekt går nästan obemärkt förbi. Joniserande strålar orsakar inte smärta, är inte synliga visuellt och med hjälp av andra sinnen. Därför kanske en person inte ens inser att de utsätts för farlig strålning förrän det är för sent.
Även en liten exponering är farlig för levande organismer. Strålning joniserar atomerna och molekylerna i kroppens celler. Cellernas kemiska aktivitet förändras, och detta leder till radioaktiva skador på organ och vävnader. Deras funktion är störd.
Mest strålning påverkar celler som delar sig snabbt. Cirkulationssystemet och benmärgen börjar lida först, sedan matsmältningssystemet och andra organ.
Strålning har också en skadlig effekt på generna i kromosomerna, vilket leder till allvarliga ärftliga sjukdomar eller reproduktiv dysfunktion. Den vanligaste åkomman är den så kallade strålningssjukan.
Vid höga ekvivalenta doser av strålning kan den utvecklas redan under de första minuterna och timmarna efter exponering. Akut strålsjuka åtföljs av symtom som illamående, kräkningar, feber och blödningar.
Ofta är denna sjukdom ärvd. Många ättlingar till offren i Hiroshima, Nagasaki och Tjernobylolyckan känner fortfarande effekterna av strålningssjuka.
Fördelar med joniserande strålning
Radioaktiv strålninggör mer än bara skada. Under vissa förutsättningar kan du också dra nytta av det, som används aktivt i olika branscher.
Små doser av strålning används inom medicin för att behandla cancer. Celler i maligna tumörer förstörs av joniserande strålning, så strålbehandling används vid behandling av cancer. Även inom medicin används speciella preparat skapade på basis av radioaktiva ämnen. Joniserande strålar bidrar till sterilisering av medicinsk utrustning.
Användningen av röntgenapparater är ovärderlig för att diagnostisera sjukdomar och bestämma graden av skada.
Joniserande strålning används för att tillverka rökdetektorer, för att screena bagage på flygplatser och för att jonisera luften.
Strålning används också i industrier som metallurgi, lätt industri, livsmedelsindustri, byggindustri, jordbruk.
Skydd mot strålning
När man arbetar med källor till joniserande strålning måste försiktighetsåtgärder vidtas för att skydda kroppen från skada.
Ett enkelt men effektivt sätt att skydda sig mot strålning är att flytta bort från strålningskällan. För det första absorberas strålningen av luften, och för det andra, när man rör sig bort från källan, minskar strålningsintensiteten i proportion till kvadraten på avståndet.
Om det är omöjligt att ta bort från källan måste andra skyddsmedel användas. Kläder gjorda av speciella material kommer att bli ett hinder förstrålningsvägar.
Ämnen som absorberar strålning väl är bly och grafit.
Sammanfattningsvis kan vi notera följande
- radioaktiv strålning är av tre typer: alfa-, beta- och gammastrålning;
- förändringar i strålningsstyrkan i Grays och Roentgens;
- Den ekvivalenta dosenheten är Sievert.
Strålning orsakar stora skador på kroppen, men i föreskrivna doser och när den används på rätt sätt kan den tjäna mänsklighetens fördel.
